不同切割方式對海南高溫季節(jié)密植水培萵苣生理生長的影響

劉 婭，曾麗萍，陳艷麗，付亞男，朱國鵬

（海南大學熱帶農林學院 ?？?570228）

萵苣(Lactuca)為一年生或二年生草本作物，性喜冷涼，不耐高溫。前人研究發(fā)現(xiàn)，萵苣可以進行切割再生水培生產[1]，莊仲連等[2-8]研究指出，在生菜前茬采收時，采用斜切法進行采收，并于殘茬處保留2片老葉，能促進腋芽萌發(fā)，即破壞頂端優(yōu)勢而誘發(fā)了側芽，因此，前人所采用的切割方式是去生長點的切割。而日本千葉大學的丸尾達教授[9]研制的葉菜自動切割機則是在對生菜幼苗留茬3 cm的基礎上進行平切。筆者在之前的水培萵苣切割試驗中[1]所采用的切割手法都是在萵苣抽薹前在基部留2片老葉，在留茬2～3 cm的基礎上保留生長點進行平切，再生植株直接在原來的切口上繼續(xù)生長，不需要破壞其頂端優(yōu)勢去誘發(fā)側芽，但在試驗操作過程中個別植株長勢過快，切割時生長點超過了3 cm，因此切割的時候就被切去了生長點，結果發(fā)現(xiàn)，這些被切掉生長點的個別植株，即使是相對耐切割的品種，緩苗也很慢，甚至出現(xiàn)植株地上和地下緩慢腐爛死亡的現(xiàn)象，切割生長點以后，不同品種的萵苣根系也出現(xiàn)了不同程度的褐變腐爛，葉片切口處也不再伸長，需要緩苗5 d以上才能從基部萌發(fā)出側芽，而且長勢緩慢，與不切生長點的植株相比，形態(tài)上差異極顯著。

本試驗根據(jù)前人研究基礎和筆者在之前試驗過程中觀察到的現(xiàn)象而設計，即在密植模式下進行萵苣水培，研究兩種不同的切割方式（切1：留生長點平切；切2：去生長點平切）對高溫季節(jié)水培萵苣成苗率、形態(tài)指標、生理和品質指標的影響，進一步探討切割時去、留生長點對萵苣再生植株生長發(fā)育及內在生理的影響，進一步完善密植水培萵苣切割再生技術體系，并為其他葉菜切割再生技術體系的研究提供有益的研究思路。

1 材料與方法

1.1 材料

參試的散葉萵苣品種一共4個，其中油麥菜品種2個，分別是‘米香油麥菜’（北京綠東方農業(yè)技術研究所）和‘亮劍油麥菜’（北京富利民種業(yè)科技發(fā)展有限公司）；生菜品種2個，分別是‘奶油生菜’(青縣青豐種業(yè)有限公司)和‘普瑞F1意大利直立生菜’(青島明山農產種苗有限公司)。

1.2 方法

試驗于2015年7—10月在海南大學農科實驗教學基地的連棟鋸齒型溫室中進行，每個品種的生菜種子用0.2%（ω）的KNO3溶液浸種8 h[10]，然后移至17℃的恒溫環(huán)境中催芽2 d再播種于3 cm深的海綿塊上，在2片子葉展開之前用清水澆灌，之后用1/4濃度的日本園試配方進行澆灌至2～3片真葉展開。然后將幼苗按5.5 cm×5.5 cm的高密度定植于DRF滲吸式水培系統(tǒng)中（營養(yǎng)液為1/2濃度的日本園試配方營養(yǎng)液，液面波動范圍在3～6 cm之間，海綿育苗塊的四周裹上一層薄的親水性無紡布）。

試驗采用隨機區(qū)組設計，每處理144株，3次重復。每個品種的萵苣在營養(yǎng)液中生長15 d后開始切割，切割時基部留2～3片基生老葉，留茬高度在2～3 cm之間；每個品種的萵苣分成2個處理，即切1：平切時留生長點；切2：平切時去生長點；切割處理15 d后采收取樣，統(tǒng)計不同切割方式下萵苣的成活率，并進行不同切割方式下再生植株的形態(tài)指標、生理指標和品質指標的取樣分析。

1.3 測定項目及方法

采收后測定各處理植株葉片數(shù)、株高、最大葉長、葉寬、根長，及地上、地下鮮質量干質量等；其中植株葉片數(shù)以葉片展開為準，植株鮮質量用1/1000天平稱量，然后將鮮樣在烘干箱中經(jīng)105℃殺青15 min后于75℃烘至恒重，用1/10000電子天平稱量干質量[11]。葉色值用SPAD-502儀器測定；細胞質膜透性采用電導率儀測定；脯氨酸（Pro）含量采用酸性茚三酮比色法測定；根系活力采用TTC法測定；葉片和根系可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；葉片和根系超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物酶（POD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性分別采用氯化硝基四氮唑藍（NBT）還原法方法、愈創(chuàng)木酚法、紫外吸收法測定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸（TBA）比色法測定；硝態(tài)氮用水楊酸法測定；維生素C含量用2，6-二氯酚靛酚法測定[12]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

使用DPS V7.05采用Duncan新復極差法對數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 密植條件下不同切割方式對不同萵苣形態(tài)指標的影響

2.1.1 不同切割方式對不同萵苣地上部形態(tài)指標的影響 從表1可以看出，密植條件下不同切割方式對不同萵苣的形態(tài)指標影響很大，切1處理都沒有萌發(fā)腋芽，而是原來切口處的葉片直接再伸長形成再生植株，而切2處理因為生長點被切掉，頂端優(yōu)勢遭到破壞，基部側芽萌發(fā)，新萌發(fā)的側芽形成再生植株。兩種切割方式除了葉片數(shù)差異不大，留生長點切割的再生植株的最大葉長、葉寬、株高以及地上干鮮質量等指標極顯著高于去生長點的切割再生植株，且各品種的成活率和成苗率都達到95%以上，而去生長點切割處理的各品種的成活率和成苗率都有不同程度的下降，特別是2個油麥菜品種，去生長點后約1/3的植株死亡。留生長點的處理在培養(yǎng)15 d后采收時，去生長點處理的再生植株的側芽還很小，地上鮮質量主要是基部老葉和原來根莖部的質量。從2種切割方式對4個萵苣形態(tài)指標的影響來看，2個生菜品種的耐切割能力強于油麥菜，在2個生菜品種中，奶油生菜對切割方式的適應性優(yōu)于直立生菜。不同切割方式處理1周后的不同萵苣品種表現(xiàn)如圖1所示。

表1 不同切割方式對不同萵苣地上部形態(tài)指標的影響

圖1 不同品種萵苣用不同方法切割7 d后的長勢

2.1.2 不同切割方式對不同萵苣根系形態(tài)指標的影響 從表2可以看出，除了直立生菜外，所有品種的根系在2種切割方式下，都有不同程度的褐變和腐爛，整體看來，切2處理的幼苗褐變腐爛程度高于切1；4個品種的最大根長在2種切割方式下無顯著差異；地下部鮮質量和干質量上，只有奶油生菜的切1處理極顯著高于切2處理，其他品種在2種切割方式下的地下部鮮質量和干質量差異不顯著。

表2 不同切割方式對不同萵苣根系形態(tài)指標的影響

2.2 密植條件下不同切割方式對不同萵苣生理和品質指標的影響

2.2.1 不同切割方式對不同萵苣地上部生理指標的影響 從圖1可以看出，2個生菜品種在切2處理下采收時葉片有一定的展開度，從2個處理植株葉片的生理指標來看（表3），各品種的Pro含量、MDA含量和葉色值在2種切割方式下差異不顯著，直立生菜在切2處理下的葉片相對EC值顯著高于切1處理，3種保護酶含量都顯著高于切2處理；奶油生菜只有切1處理下的CAT含量顯著高于切2處理，其他指標在2種切割方式之間差異不顯著?？梢?種切割方式顯著影響直立生菜的生理指標，特別是保護酶含量，而對奶油生菜的多數(shù)地上部生理指標影響不顯著。

表3 不同切割方式對不同萵苣地上部生理指標的影響

2.2.2 不同切割方式對不同萵苣品質指標的影響從表4可以看出，從2種處理的植株葉片品質指標來看，2個生菜品種在2種切割方式下，葉片的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和硝態(tài)氮含量之間均無顯著差異。2個品種的維生素C含量都是切2處理的顯著高于切1。

表4 不同切割方式對不同萵苣品質指標的影響

2.2.3 不同切割方式對不同萵苣地下部生理指標的影響 從表5可以看出，不同切割方式對不同萵苣地下部生理指標的影響不同，所有品種的根系活力在切1方式下都顯著高于切2處理，所有品種的相對EC值和MDA含量在2個處理中差異均不顯著；米香油麥菜和奶油生菜在切1處理中根系可溶性蛋白顯著高于切2處理；可溶性糖含量上，米香油麥菜切1處理極顯著高于切2，奶油生菜切2處理極顯著高于切1，其他品種各處理間差異不顯著；2個油麥菜品種切2處理的脯氨酸含量顯著或者極顯著高于切1，2個生菜品種各處理間差異不顯著；根系SOD活性上，奶油生菜切1處理的顯著高于切2，而直立生菜切2處理的則顯著高于切1，2個油麥菜品種各處理間差異不顯著；根系POD活性上，米香油麥菜和直立生菜的切1處理極顯著高于切2，另外2個品種的各處理間差異不顯著；根系CAT活性上，米香油麥菜切1處理顯著高于切2，奶油生菜切2處理極顯著高于切1，另外2個品種各處理間差異不顯著。

表5 不同切割方式對不同萵苣地下部生理指標的影響

3 討 論

前人對牧草的研究[13-14]表明，牧草的再生性能（包括再生次數(shù)和再生速率）的強弱與其貯存的碳水化合物含量關系密切。當頂端分生組織被移去之后，再生速率顯著減慢，再生過程中光合作用的貢獻遠遠超過了貯存的碳水化合物[15]。本試驗中，切2處理（去生長點平切）與切1處理（留生長點平切）相比，去生長點的切割方式破壞了水培萵苣的頂端優(yōu)勢，雖然可以促進再生植株側芽的萌發(fā)，但是因為萌發(fā)多個側芽，營養(yǎng)分散，萵苣的商品性不好，而抹芽處理又會加大勞動量，且側芽生成的再生植株緩苗和生長速度都比較慢；留生長點的切割方式因為頂端優(yōu)勢沒有被破壞，基部沒有側芽萌發(fā)，葉片直接在原來的切口處繼續(xù)生長，形成再生植株且緩苗和生長速度都很快。

植物是一個整體協(xié)調的生命系統(tǒng)，植株根系和地上部生長發(fā)育之間具有精細的平衡，根系與地上部之間存在一定的相關關系[16-18]，地上部的切割勢必對地下部根系生長及其活力造成影響。本試驗中，各個水培萵苣品種根系活力均表現(xiàn)為切1（留生長點平切）顯著或極顯著高于切2（去生長點平切）。試驗過程中還發(fā)現(xiàn)，除了直立生菜外，所有品種的根系在2種切割方式下都有不同程度的褐變和腐爛，但是采用去生長點方式切割的植株根系褐變腐爛程度高于留生長點切割。同時，采用去生長點方式切割對水培萵苣根系所產生的不利影響比留生長點切割方式更加嚴重。

除此之外，本試驗中，可以取樣的2個生菜品種再生植株的維生素C含量都表現(xiàn)為去生長點的處理顯著高于留生長點的處理。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸對于植物自身的抗氧化作用、光合保護以及調節(jié)生長發(fā)育等都具有非常重要的生理功能[19-20]。植物在逆境條件下易遭受氧化脅迫，而維生素C可通過自身或與其他酶的協(xié)同作用，清除植物體內的活性氧[21-22]，從本試驗結果來看，去生長點切割處理的再生植株由于地上地下受到的損傷程度較重，再生植株葉片通過提高自身維生素C的合成來增強其對逆境的適應性。

4 結 論

本試驗的研究結果表明，切割時是否保留生長點對于對不同品種水培萵苣再生植株的成苗率、形態(tài)指標、生理和品質指標的影響不同，奶油生菜對切割方式的適應性最強。留生長點切割的萵苣的主要形態(tài)指標都顯著優(yōu)于去生長點切割，切割方式對萵苣再生植株根系形態(tài)指標的影響不顯著，但留生長點切割的萵苣根系活力都顯著高于去生長點切割，而且去生長點切割處理的再生植株通過加速體內維生素C的合成來提高抗逆性。綜合看來，切割時是否保留生長點是切割技術的關鍵，而在海南高溫季節(jié)進行密植水培萵苣切割再生生產時，在植株生長點還沒有超過3 cm時，用留生長點的方法進行切割，對植株損傷較小，保留了植株原來的頂端優(yōu)勢，不用誘發(fā)側芽，緩苗快、成苗率高，產量提高顯著，是高溫季節(jié)水培萵苣適宜的切割方式。

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